Seit einigen Jahren versuchen Astronomen, einen besonderen Überriesenstern, der von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben ist, genau zu betrachten. Diese Scheiben sind im Allgemeinen nur mit kleineren, jungen Sternen verbunden, da Überriesen starke Sternwinde haben, die das umgebende Plasma und die Trümmer wegblasen würden. Mithilfe der Sterninterferometrie mit langer Basislinie und dem Instrument „Amber“ am Very Large Telescope-Interferometer der ESO konnte ein Team von Astronomen erstmals eine 3D-Ansicht dieses seltsamen Sterns und seiner Umgebung aufnehmen enthüllte ein verborgenes Geheimnis: Ein Begleitstern ist wahrscheinlich für die umgebende Scheibe verantwortlich.
„Dank unserer interferometrischen Beobachtungen mit Amber konnten wir ein 3D-Bild von HD 62623 synthetisieren, das durch ein virtuelles Teleskop mit 130 m Durchmesser gesehen wurde“, sagt Florentin Millour, führender Autor der Studie vom Observatoire de la Côte d'Azur. "Die Auflösung ist um eine Größenordnung höher als bei den weltweit größten optischen Teleskopen mit einem Durchmesser von 8 bis 10 m."
HD 62623 ist ein exotischer, heißer, übergroßer Stern. Überriesen sind die massereichsten Sterne da draußen, sie liegen zwischen 10 und 70 Sonnenmassen und können eine Helligkeit aufweisen, die 30.000 bis Hunderttausend Mal so hoch ist wie die Leistung unserer Sonne. Sie haben eine sehr kurze Lebensdauer und leben von 30 Millionen bis zu einigen hunderttausend Jahren. Überriesen scheinen am Ende ihres Lebens immer als Typ-II-Supernovae zu detonieren.
„Unser neues 3D-Bild lokalisiert den staubbildenden Bereich um HD 62623 sehr genau und liefert Hinweise auf die Rotation des Gases um den Zentralstern“, sagte Co-Autor Anthony Meilland vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie. "Diese Rotation ist Kepler'sch, genauso wie sich die Planeten des Sonnensystems um die Sonne drehen."
Der Begleitstern wurde, obwohl nicht direkt gesehen, weil sein Licht in der Helligkeit von HD62623 nicht aufgelöst werden konnte, durch einen zentralen Hohlraum zwischen der Gasscheibe und HD 62623 erfasst. Es wird angenommen, dass der Begleiter ungefähr die Masse unserer Sonne ist, und seine Anwesenheit würde die exotischen Eigenschaften von HD 62623 erklären, das viele ähnliche Eigenschaften wie ein Monster unter den alten Sternen in unserer Galaxie, Eta Carinae, aufweist.
HD 62623 befindet sich im Sternbild Cygnus in der Nähe eines anderen hellen Überriesen, Deneb des Sommerdreiecks. Deneb hat jedoch, wie die meisten anderen Überriesen, keine umgebende Scheibe.
Die mit dem Amber-Instrument aufgenommenen Bilder kombinieren Raum- und Geschwindigkeitsinformationen und zeigen nicht nur die Form der nahen Umgebung von HD 62623, sondern auch deren Kinematik oder Bewegung. Bisher fehlten in solchen Bildern die notwendigen kinematischen Informationen.
Die Astronomen konnten die Staub- und Gasemission in der zirkumstellaren Scheibe HD 62623 „entwirren“ und den inneren Rand der staubigen Scheibe messen. Sie beschränkten auch den Neigungswinkel und den Positionswinkel der Hauptachse der Scheibe.
Die vom Team verwendete neue 3D-Bildgebungstechnik entspricht der Integralfeldspektroskopie, bietet jedoch Zugang zu einer 15-mal größeren Winkelauflösung oder Kapazität zur Erkennung feiner Details in den Bildern. "Mit diesen neuen Kapazitäten kann der VLTI viele Himmelsziele besser verstehen, die zu klein sind, um von den größten Teleskopen aufgelöst zu werden", sagte Millour. "Wir könnten auf junge Sternscheiben oder Jets oder sogar auf die zentralen Regionen aktiver Galaxien zielen."
Lesen Sie die Zeitung des Teams: „Stellen Sie sich das sich drehende Gas und den Staub in der Scheibe um den übergroßen A [e] star HD62623 vor“, Florentin Millour, Anthony Meilland, Olivier Chesneau, Philippe Stee, Samer Kanaan, Romain Petrow, Denis Mourard, Stefan Kraus, 2011, Astronomy & Astrophysics, Vol. 526, A107.
Quelle: Max-Planck-Institut für Astronomie
